设计巧妙的单线制电子开关供电电路

《电子报》2005年第50期上介绍了笔者的单线电子开关供电电路后，有不少电子厂家和电子爱好者借鉴和仿制，但也有读者反映该电路中所用小型变压器难找、也难自制，而且体积较大、不便安装。为此，笔者又设计制作了另一款单线电子开关的电源电路，该电源电路带负载能力很强，输出电压稳定且易于调节，电路简单易制，特供同行们参照和探讨。 

 
一、性能简介

该电路的巧妙之处是：采用可控硅斩波原理，只利用了交流电过零后的起始段部分来给电路自身供电；在电压上升到设定值之后，单向可控硅导通，电路便被旁路。这样，一方面保证了输出电压的稳定，解决了因为负载电流的变化而影响电路自身供电的问题；另一方面，由于可控硅工作于开关状态，因而具有自身压降小、功耗低等优点。用户要改变输出电源电压的高低，只要改变稳压二极管的稳压值就可以轻易实现。

二、电路原理

电路见附图，电源电路如虚线框内所示，A、B端为单线进出端，和负载L串联后接在AC220V市电上；C、D端是电子开关的电源低压供电端，G为开关控制端。双向可控硅VT作为控制负载通断的开关，可控硅VT导通相当于开关闭合。

单线制电子开关供电的核心问题是在电器开启前的供电和开启后的电源维持。难点就在开关闭合后，开关两端电压几乎为零，电子开关的自身供电何以解决?下面来分析电路工作原理。

电子开关开启前的供电：此时，双向可控硅VT截止，AC220V市电通过R1分压，由全桥Q整流并通过D1后，经电容C1滤波，给电子开关自身提供低压直流待机电源。在此过程中，稳压二极管DW和单向可控硅SCR起限压作用，只是在输出电压过高时才会导通。

电子开关开启后的供电：电子开关开启后，双向可控硅VT被触发导通，相当于开关闭合；市电通过全桥Q整流后变为脉动直流电。由于D1的隔离作用，单向可控硅SCR在每一次电压过零时转为截止。

在电压过零后的起始段部分，在输出电压没有达到稳定值之前，单向可控硅不导通，电流流过D1，经电容C1滤波后给电路供电；当输出电压上升到稳定电压时，稳压二极管被击穿，单向可控硅被触发导通而起到旁路作用，这时电路由电容C1供电，与负载无关。这样，每半个周期重复一次，从而保证了电子开关开启后的电源供给。

可见，不论电子开关导通还是截止，都能够解决电子开关电路的自身供电问题。

三、器材选用与调试

1．可控硅、二极管、桥堆应根据负载电流大小而选定，一般选1A便可，击穿电压要在400V以上。

2．图中的双向可控硅VT作为开关用，也可根据具体情况选用继电器、固态继电器等电控器件来代替。 3．如果将虚线内的电路封装成模块，那么就只有5个接线端。其中，A、B是进线端，C、D是低压直流输出端，G为开关控制端。

用它来给相应的电路供电，可以做成单线进出的"热释电人体红外线开关"、 "亚超声遥控开关"、"人体感应电子开关"、"红外线遥控电子开关"等多种电子开关。